KR20190124150A - Coating apparatus and method for producing coating film - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 도공 장치 및 도공막의 제조 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the manufacturing method of a coating apparatus and a coating film.
종래, 도공 장치의 1종으로서, 예를 들어 다이 코터가 알려져 있다. 다이 코터는, 상대적으로 이동하는 기재 등의 피도공물 상에, 다이로부터 도공액을 토출함으로써, 피도공물 상에 도공막을 형성하는 도공 장치이다. 이러한 도공 장치에 있어서, 다이는, 유입구를 갖고 또한 해당 유입구로부터 유입된 도공액을 피도공물의 폭 방향에 있어서의 적어도 한쪽의 단부를 향하여 보내는 매니폴드와, 해당 매니폴드와 연통하고 또한 다이의 선단 에지에 있어서 개구된 슬롯을 갖는다.Conventionally, for example, a die coater is known as one kind of coating apparatus. A die coater is a coating apparatus which forms a coating film on a to-be-coated object by discharging a coating liquid from a die on to-be-coated objects, such as a base material which moves relatively. In such a coating apparatus, a die has a manifold which has an inlet port and sends the coating liquid which flowed in from the inlet port toward at least one end part in the width direction of a workpiece, and communicates with the manifold, It has an open slot at the leading edge.
이러한 종류의 도공 장치에 있어서, 매니폴드가 피도공물의 폭 방향에 걸쳐 형성되고, 또한, 슬롯의 선단 에지와, 매니폴드에 있어서의 슬롯측 단부 에지의 거리(슬롯의 길이)가 피도공물의 폭 방향에 걸쳐 동일하면, 매니폴드의 유입구로부터 상기 단부로 도공액이 향할수록, 매니폴드 내 및 슬롯 내에서의 압력 손실이 커진다. 이것에 기인하여, 상기 유입구로부터 상기 단부로 향할수록, 슬롯으로부터 토출되는 도공액의 유량이 작아져, 형성되는 도공막의 두께가 작아져 버린다.In this type of coating device, a manifold is formed over the width direction of the workpiece, and the distance (length of the slot) between the leading edge of the slot and the slot-side end edge in the manifold is measured. If the same across the width direction, the more the coating liquid is directed from the inlet of the manifold to the end, the greater the pressure loss in the manifold and the slot. Due to this, the flow rate of the coating liquid discharged from the slot decreases toward the end from the inlet port, and the thickness of the coating film formed decreases.
따라서, 예를 들어 폭 방향 일단부에 유입구를 갖고, 해당 유입구부터 타단부로 도공액을 보내도록 형성된 매니폴드를 특정 형상으로 설계하는 기술이 알려져 있다. 상세하게는, 매니폴드의 폭 방향 일단부로부터 타단부를 향하여 슬롯의 길이가 2차 곡선상으로 작아지도록, 매니폴드에 있어서의 슬롯측 단부 에지를 형성함으로써, 슬롯으로부터 토출되는 도공액의 유량을 상기 일단부로부터 타단부에 걸쳐 균일에 근접하게 하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).Therefore, for example, a technique is known in which a manifold having an inlet at one end in the width direction and formed to send a coating liquid from the inlet to the other end is designed in a specific shape. Specifically, the flow rate of the coating liquid discharged from the slot is formed by forming the slot side end edge in the manifold so that the length of the slot becomes smaller on the secondary curve from one end in the width direction of the manifold to the other end. A technique for bringing uniformity closer to the other end from the one end is proposed (see Patent Document 1).
그러나, 상기와 같은 도공 장치에서는, 매니폴드의 슬롯측 단부 에지의 형상을 적절하게 결정하는 것에 다대한 노력이나 시간이 걸릴 우려가 있고, 나아가서는, 결정할 수 없을 우려도 있다. 이것은, 도공액의 두께가 폭 방향으로 변동되는 것을 충분히 억제할 수 없는 것으로 이어진다.However, in the coating device as described above, it may take a great deal of effort and time to properly determine the shape of the slot side end edge of the manifold, and may not be able to determine it. This leads to the inability to fully suppress that the thickness of coating liquid fluctuates in the width direction.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여, 폭 방향으로 두께의 변동이 충분히 억제된 도공막을, 효율적으로 형성할 수 있는, 도공 장치 및 도공막의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.This invention makes it a subject to provide the coating apparatus and the manufacturing method of a coating film which can form the coating film in which the fluctuation | variation of the thickness was fully suppressed in the width direction in view of the said situation.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구하고, 이하의 지견을 알아냈다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors earnestly researched in order to solve the said subject, and discovered the following knowledge.
상세하게는, 매니폴드에 유입된 도공액은, 매니폴드 내를 이동하여 각 소정 위치로부터 슬롯으로 유출되는 각 가상 경로이며 해당 슬롯을 최단 거리로 통과하여 해당 슬롯의 개구의 각 위치로부터 토출되는 각 가상 경로를 따라간다고 가정한다. 또한, 슬롯으로부터 토출되는 도공액은, 각 가상 경로를 따라서 슬롯의 개구로부터 토출되는 도공액의 집합이라고 가정한다. 또한, 각 가상 경로에 있어서의 슬롯의 개구에서의 각 유속은 상기 폭 방향에 걸쳐 각 가상 경로간에서 서로 동일한 값이라고 가정한다(예를 들어 도 6에 있어서, S0=S1=S2 … =SM).Specifically, the coating liquid introduced into the manifold is each virtual path flowing through the manifold and flowing out of each predetermined position into the slot, and passing through the slot at the shortest distance and discharged from each position of the opening of the slot. Suppose you are following a virtual path. In addition, it is assumed that the coating liquid discharged from a slot is a collection of coating liquid discharged from the opening of a slot along each virtual path | route. In addition, it is assumed that each flow velocity in the opening of the slot in each virtual path is the same value between each virtual path over the width direction (for example, in FIG. 6, S 0 = S 1 = S 2 ... = S M ).
각 가상 경로를 따라가서 슬롯의 개구로부터 토출되는 도공액의 전압력 손실은, 물리학의 일반 상식으로부터, 각 가상 경로간에서 동일하게 된다.Voltage loss of the coating liquid discharged from the opening of the slot along each virtual path becomes the same between each virtual path from the general common sense of physics.
따라서, 상기 유속에 관한 가정에 기초하여, 상기 유출 위치와 상기 토출 위치의 거리(매니폴드의 슬롯측 단부 에지와 슬롯의 개구의 거리, 즉, 슬롯 길이)와, 기지의 파라미터를 사용하여, 각 가상 경로에서의 전압력 손실을 수식화하는 것이 가능해지면, 각 가상 경로에 있어서의 전압력 손실이 각 가상 경로간에서 서로 동일한 값이 되도록, 각 위치에 있어서의 각 슬롯 길이를 산출하는 것이 가능해진다.Therefore, based on the assumptions concerning the flow velocity, the distance between the outlet position and the discharge position (the distance between the slot side end edge of the manifold and the opening of the slot, i.e., the slot length) and known parameters, When the voltage force loss in the virtual path can be formulated, it becomes possible to calculate the length of each slot at each position so that the voltage force loss in each virtual path is equal to each other between the virtual paths.
그리고, 산출된 각 슬롯 길이를 각 토출 위치마다 플롯한 그래프를 작성하고, 이 그래프로부터 2차 근사 곡선을 산출한다. 산출된 2차 근사 곡선을 따른 형상이 되도록, 매니폴드의 슬롯측 단부 에지(슬롯측의 단부 에지)를 형성하고, 또한, 상기 폭 방향으로부터 본 매니폴드의 단면의 형상 및 크기가 상기 폭 방향에 걸쳐 동일하게 되도록, 매니폴드를 형성한다. 이에 의해, 슬롯으로부터 토출되는 도공액의 유속을, 슬롯 전체(피도공물의 폭 방향 전체)에 걸쳐 동일한 값에 근접하게 할 수 있다.Then, a graph in which the calculated slot lengths are plotted for each discharge position is created, and a second approximation curve is calculated from this graph. The slot side end edge (slot side end edge) of the manifold is formed so as to have a shape along the calculated second approximation curve, and the shape and size of the cross section of the manifold viewed from the width direction is in the width direction. The manifold is formed to be identical throughout. Thereby, the flow velocity of the coating liquid discharged | emitted from a slot can be made to approximate the same value over the whole slot (the whole width direction of a to-be-coated object).
이상과 같이, 각 가상 경로간에 있어서 유속이 서로 동일한 값이며, 매니폴드의 단면의 형상 및 크기가 상기 폭 방향에 걸쳐 동일하다는 가정에 기초하여 산출된 수식을 사용하여, 각 가상 경로의 전압력 손실이 일정해지는 각 슬롯 길이를 결정한다. 결정된 각 슬롯 길이로부터 얻어진 2차 근사 곡선을 따른 형상이 되도록 매니폴드와 슬롯이 형성된 다이를 사용한다. 이에 의해 폭 방향에 걸쳐 두께의 변동이 적은 도공막을 형성할 수 있는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As described above, using the equation calculated based on the assumption that the flow rates are the same between each virtual path, and that the shape and size of the cross section of the manifold are the same over the width direction, the voltage loss of each virtual path is reduced. Determine each slot length to be constant. Manifolds and slotted dies are used to form a shape along a second order approximation curve obtained from each determined slot length. As a result, it was found out that a coating film having a small variation in thickness could be formed over the width direction, and thus the present invention was completed.
즉, 본 발명에 관한 도공 장치는,That is, the coating apparatus which concerns on this invention,
상대적으로 이동하는 피도공물 상에 도공액을 도공하는 다이를 구비한 도공 장치이며,A coating device having a die for coating a coating liquid on a relatively moving workpiece,
상기 다이는,The die,
상기 도공액이 유입되는 유입구를 갖고 또한 해당 유입구로부터 유입된 상기 도공액을 상기 피도공물의 폭 방향을 향하여 보내는 매니폴드와,A manifold having an inlet through which the coating liquid flows and sending the coating liquid introduced from the inlet toward the width direction of the workpiece;
해당 매니폴드와 연통하고 또한 상기 다이의 선단 에지에 있어서 개구를 갖는 슬롯을 갖고,Has a slot in communication with the manifold and having an opening at the leading edge of the die,
상기 폭 방향으로부터 본 상기 매니폴드의 단면의 형상 및 크기는, 상기 폭 방향에 걸쳐 동일하고,The shape and size of the cross section of the manifold seen from the width direction are the same over the width direction,
상기 슬롯의 개구는, 상기 폭 방향을 따라서 연장되어 있고,The opening of the slot extends along the width direction,
상기 개구에 있어서의 상기 도공액이 상기 슬롯으로부터 토출되는 영역의 상기 폭 방향의 단부 또는 중앙이 원점으로 설정되고, 해당 원점으로부터 상기 개구를 따라서 또한 상기 도공액이 보내지는 방향으로 x축이 설정되고, 상기 원점으로부터 상기 x축과 수직인 방향으로 y축이 설정될 때,The end or center of the width direction of the area | region in which the said coating liquid in the said opening is discharged | emitted from the said slot is set as an origin, and the x-axis is set along the opening from the origin in the direction which the coating liquid is sent to, When the y axis is set in the direction perpendicular to the x axis from the origin,
상기 매니폴드의 슬롯측 단부 에지는, 하기 수식 (1)로 표시되는 2차 곡선이 그리는 형상으로 형성되어 있고,The slot-side end edge of the manifold is formed in a shape drawn by a quadratic curve represented by the following formula (1),
상기 유입구로부터 상기 매니폴드에 유입된 상기 도공액이, 상기 폭 방향으로 나열된 복수의 유출 위치에 있어서 상기 슬롯측 단부 에지로부터 상기 슬롯으로 유출되고 또한 상기 y축과 평행한 방향으로 상기 슬롯 내를 통과하여 상기 개구의 복수의 토출 위치로부터 토출되는 각 가상 경로를 따라간다고 가정될 때,The coating liquid introduced from the inlet into the manifold flows out of the slot side end edge into the slot at a plurality of outflow positions arranged in the width direction and passes through the slot in a direction parallel to the y axis. Is assumed to follow each virtual path discharged from a plurality of discharge positions of the opening,
상기 원점으로부터 m번째(m은 0 이상의 정수)의 상기 가상 경로에 있어서, 상기 원점으로부터 상기 토출 위치까지의 거리가 xm[m], 상기 유입구로부터 상기 개구까지의 상기 도공액의 전압력 손실이 ΔPm[Pa], 상기 유출 위치와 상기 토출 위치의 거리가 Lm[m]으로 각각 나타내어질 때에,In the virtual path at the mth (m is an integer of 0 or more) from the origin, the distance from the origin to the discharge position is x m [m], and the total pressure loss of the coating liquid from the inlet to the opening is ΔP. m [Pa], when the distance between the outlet position and the discharge position is represented by L m [m], respectively,
상기 ΔPm과 상기 Lm의 관계가 하기 수식 (2), (3)으로 나타내어지고,The relationship between the ΔP m and the L m is represented by the following formulas (2) and (3),
상기 수식 (2), (3)을 만족시키면서 상기 각 가상 경로에서의 각 ΔPm이 상기 각 가상 경로간에서 서로 동일한 값이 되도록 각 Lm이 산출되고, 산출된 각 Lm과 해당 각 Lm에 대응하는 상기 xm의 관계가 플롯된 그래프의 2차 근사 곡선으로서, 상기 2차 곡선을 결정하도록 구성되어 있다.While satisfying the above formulas (2) and (3), each L m is calculated such that each ΔP m in each virtual path is equal to each other between the virtual paths, and each calculated L m and the corresponding L m The quadratic approximation curve of the graph in which the relationship of x m corresponding to is plotted and configured to determine the quadratic curve.
A, B, C : 계수[-]A, B, C: Coefficient [-]
W : 도공폭[m]W: Coating width [m]
Q1 : 매니폴드에 유입되는 도공액의 유량[㎥/s]Q 1 : Flow rate of coating liquid flowing into manifold [㎥ / s]
Q2 : 슬롯 이외에 매니폴드로부터 유출되는 도공액의 유량[㎥/s]Q 2 : Flow rate of coating liquid flowing out of manifold other than slot [㎥ / s]
S : 슬롯으로부터 토출되는 도공액의 유속(S=(Q1-Q2)/W)[㎡/s]S: flow rate of coating liquid discharged from slot (S = (Q 1 -Q 2 ) / W) [
h : 슬롯 높이[m]h: slot height [m]
R : 매니폴드의 반경[m]R: Radius of manifold [m]
nc : 매니폴드 내의 도공액의 제1 점도 파라미터[-]n c : first viscosity parameter [-] of the coating liquid in the manifold
ηc : 매니폴드 내의 도공액의 제2 점도 파라미터[-]η c : second viscosity parameter [-] of the coating liquid in the manifold
ns : 슬롯 내의 도공액의 제1 점도 파라미터[-]n s : first viscosity parameter [-] of the coating liquid in the slot
ηs : 슬롯 내의 도공액의 제2 점도 파라미터[-]η s : second viscosity parameter [-] of the coating liquid in the slot
상기의 구성에 대하여 상세하게 설명한다. 폭 방향으로부터 본 매니폴드의 단면의 형상 및 크기가 폭 방향에 걸쳐 동일하다는 가정과, 각 가상 경로간에 있어서 슬롯의 개구로부터 토출되는 도공액의 유속이 서로 동일한 값이다는 가정에 기초하여 도출된 상기 수식 (2) 및 수식 (3)을 사용한다. 이에 의해, 기지의 파라미터와, 상기 유출 위치와 상기 토출 위치(즉, 개구)의 미지의 거리(슬롯 길이) Lm에 의해 나타내어지는 각 ΔPm이, 각 가상 경로간에서 서로 동일한 값이 되도록, 각 Lm이 산출된다. 산출된 각 Lm에 기초하여, 2차 근사 곡선이 결정된다. 이 2차 근사 곡선을 따르도록 매니폴드의 슬롯측 단부 에지가 형성된다. 또한, 이러한 단부 에지에 맞추어, 폭 방향으로부터 본 단면의 형상 및 크기가 상기 폭 방향에 걸쳐 동일하게 되도록, 매니폴드가 형성된다.The above configuration will be described in detail. The above formula derived based on the assumption that the shape and size of the cross section of the manifold seen from the width direction are the same across the width direction, and that the flow rates of the coating liquid discharged from the openings of the slots between the respective virtual paths are the same values. (2) and equation (3) are used. Thereby, so that each ΔP m represented by the known parameter and the unknown distance (slot length) L m between the outlet position and the discharge position (ie, the opening) is equal to each other between the virtual paths, Each L m is calculated. Based on the calculated angle L m , a quadratic approximation curve is determined. Slot side end edges of the manifold are formed to follow this quadratic approximation curve. In addition, in accordance with this end edge, the manifold is formed so that the shape and size of the cross section viewed from the width direction are the same over the width direction.
이와 같이 매니폴드가 형성됨으로써, 슬롯의 개구로부터 토출되는 도공액의 유량을, 피도공물의 폭 방향에 걸쳐 동일한 값에 근접하게 할 수 있다. 따라서, 형성되는 도공막의 두께의 변동을 폭 방향에 걸쳐 억제할 수 있다.By forming the manifold in this manner, the flow rate of the coating liquid discharged from the opening of the slot can be made close to the same value over the width direction of the workpiece. Therefore, the fluctuation | variation of the thickness of the coating film formed can be suppressed over the width direction.
또한, 기지의 파라미터로부터 상기 2차 근사 곡선을 결정할 수 있기 때문에, 효율적이다.Moreover, since the said 2nd approximation curve can be determined from a known parameter, it is efficient.
따라서, 폭 방향으로 두께의 변동이 충분히 억제된 도공막을, 효율적으로 형성할 수 있다.Therefore, the coating film in which the fluctuation | variation of the thickness was fully suppressed in the width direction can be formed efficiently.
본 발명에 관한 도공막의 제조 방법은, 상기 도공 장치를 사용하여, 상대적으로 이동하는 피도공물 상에 도공액을 토출하여 도공막을 형성하는 공정을 구비한다.The manufacturing method of the coating film which concerns on this invention is equipped with the process of discharging a coating liquid on the to-be-moved coating object using the said coating apparatus, and forming a coating film.
이러한 구성에 따르면, 상기 도공 장치를 사용하기 때문에, 폭 방향으로 두께의 변동이 충분히 억제된 도공막을, 효율적으로 형성할 수 있다.According to such a structure, since the said coating apparatus is used, the coating film in which the fluctuation | variation of thickness was fully suppressed in the width direction can be formed efficiently.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 도공 장치를 도시하는 개략 측면도.
도 2는 본 실시 형태의 도공 장치에 구비된 다이의 매니폴드 및 슬롯의 일례를, 매니폴드로부터 슬롯으로의 도공액의 흐름과 함께 도시하는 개략 평면도.
도 3은 본 실시 형태의 다이를 도시하는 개략 측면도.
도 4는 도 2의 매니폴드 및 슬롯에 있어서의 도공액의 각 가상 경로와, 각 가상 경로에서의 압력 손실을 모식적으로 도시하는 개략 평면도.
도 5는 도공액의 점도 곡선의 일례를 나타내는 그래프.
도 6은 도 4의 도공액의 각 가상 경로에 있어서의 슬롯의 개구로부터의 각 유속을 모식적으로 도시하는 개략 평면도.
도 7은 도 4의 도공액의 각 가상 경로에 있어서의 슬롯 길이를 모식적으로 도시하는 개략 평면도.
도 8은 각 가상 경로에 있어서의 x축 방향의 원점으로부터의 거리와 슬롯 길이의 관계의 일례를 나타내는 그래프.
도 9는 매니폴드의 단면의 형상 및 단면 반경의 예를 나타내는 개략도.
도 10은 본 실시 형태의 다른 도공 장치에 구비된 다이의 매니폴드 및 슬롯에 있어서의 도공액의 각 가상 경로, 및, 각 가상 경로에서의 슬롯의 개구로부터의 각 유속을 모식적으로 도시하는 개략 평면도.
도 11은 본 실시 형태의 다른 도공 장치에 구비된 다이의 매니폴드 및 슬롯에 있어서의 도공액의 각 가상 경로와, 각 가상 경로에서의 슬롯의 개구로부터의 각 유속을 모식적으로 도시하는 개략 평면도.
도 12는 도 11의 도공액의 각 가상 경로에 있어서의 슬롯 길이를 모식적으로 도시하는 개략 평면도.
도 13은 본 실시 형태의 다른 도공 장치에 구비된 다이의 매니폴드 및 슬롯의 일례를, 매니폴드로부터 슬롯으로의 도공액의 흐름과 함께 도시하는 개략 평면도.
도 14는 도 13의 매니폴드 및 슬롯에 있어서의 도공액의 각 가상 경로와, 각 가상 경로에서의 슬롯의 개구로부터의 각 유속을 모식적으로 도시하는 개략 평면도.
도 15는 도 13의 도공액의 각 가상 경로에 있어서의 슬롯 길이를 모식적으로 도시하는 개략 평면도.
도 16은 실시예 1에서 사용한 도공액의 점도 곡선을 나타내는 그래프.
도 17은 실시예 1의 각 가상 경로에 있어서의 x축 방향의 원점으로부터의 거리와 슬롯 길이의 관계의 일례를 나타내는 그래프.
도 18은 실시예 1의 매니폴드를 갖는 다이를 구비한 도공 장치에 의해 형성된 도공막의 두께와, x축 방향의 원점으로부터의 거리의 관계를 나타내는 그래프.
도 19는 비교예 1의 다이의 매니폴드 형상을 도시하는 개략 평면도.
도 20은 비교예 1의 각 가상 경로에 있어서의 x축 방향의 원점으로부터의 거리와 슬롯 길이의 관계의 일례를 나타내는 그래프.
도 21은 비교예 1의 매니폴드를 갖는 다이를 구비한 도공 장치에 의해 형성된 도공막의 두께와, x축 방향의 원점으로부터의 거리의 관계를 나타내는 그래프.
도 22는 비교예 2의 다이 매니폴드의 형상을 도시하는 개략 평면도.
도 23은 비교예 2의 매니폴드를 갖는 다이를 구비한 도공 장치에 의해 형성된 도공막의 두께와, x축 방향의 원점으로부터의 거리의 관계를 나타내는 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic side view which shows the coating device of one Embodiment of this invention.
Fig. 2 is a schematic plan view showing an example of a die manifold and a slot provided in the coating apparatus of the present embodiment together with the flow of the coating liquid from the manifold to the slot.
3 is a schematic side view illustrating a die of the present embodiment.
FIG. 4 is a schematic plan view schematically showing each virtual path of the coating liquid in the manifold and slot of FIG. 2 and the pressure loss in each virtual path. FIG.
5 is a graph showing an example of a viscosity curve of a coating liquid.
FIG. 6 is a schematic plan view schematically showing each flow rate from an opening of a slot in each virtual path of the coating liquid of FIG. 4. FIG.
FIG. 7 is a schematic plan view schematically showing the slot length in each virtual path of the coating solution of FIG. 4. FIG.
Fig. 8 is a graph showing an example of the relationship between the distance from the origin in the x axis direction and the slot length in each virtual path.
9 is a schematic view showing an example of the shape of the cross section of the manifold and the cross section radius;
FIG. 10 is a schematic diagram schematically showing each virtual path of the coating liquid in the manifold and the slot of the die included in the other coating apparatus of the present embodiment, and each flow rate from the opening of the slot in each virtual path. Floor plan.
11 is a schematic plan view schematically showing each virtual path of the coating liquid in the manifold and the slot of the die included in the other coating apparatus of the present embodiment, and the respective flow rates from the opening of the slot in each virtual path. .
FIG. 12 is a schematic plan view schematically showing the slot length in each virtual path of the coating liquid of FIG. 11. FIG.
13 is a schematic plan view showing an example of a manifold and a slot of a die provided in another coating apparatus of the present embodiment together with a flow of the coating liquid from the manifold to the slot.
FIG. 14 is a schematic plan view schematically showing each virtual path of the coating liquid in the manifold and the slot of FIG. 13 and each flow rate from the opening of the slot in each virtual path; FIG.
FIG. 15 is a schematic plan view schematically showing the slot length in each virtual path of the coating solution of FIG. 13. FIG.
The graph which shows the viscosity curve of the coating liquid used in Example 1. FIG.
Fig. 17 is a graph showing an example of the relationship between the distance from the origin in the x axis direction and the slot length in each virtual path of the first embodiment.
18 is a graph showing the relationship between the thickness of a coating film formed by the coating apparatus with a die having a manifold of Example 1 and the distance from the origin in the x-axis direction.
19 is a schematic plan view showing the manifold shape of the die of Comparative Example 1;
20 is a graph showing an example of the relationship between the distance from the origin in the x-axis direction and the slot length in each virtual path of Comparative Example 1. FIG.
Fig. 21 is a graph showing the relationship between the thickness of a coating film formed by a coating apparatus with a die having a manifold of Comparative Example 1 and the distance from the origin in the x-axis direction.
22 is a schematic plan view showing a shape of the die manifold of Comparative Example 2. FIG.
The graph which shows the relationship of the thickness of the coating film formed by the coating apparatus provided with the die which has the manifold of the comparative example 2, and the distance from the origin in the x-axis direction.
먼저, 본 발명의 일 실시 형태의 도공 장치에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.First, the coating apparatus of one Embodiment of this invention is demonstrated, referring drawings.
도 1, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 도공 장치(1)는, 상대적으로 이동하는 피도공물(31) 상에 도공액(33)을 도공하는 다이(5)를 구비한 도공 장치(1)이다. 이와 같이 다이를 구비한 도공 장치(1)는 다이 코터라 불린다.As shown in FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3, the
상기 다이(5)는,The
상기 도공액(33)이 유입되는 유입구(10)를 갖는 매니폴드(9)이며 해당 유입구(10)로부터 유입된 상기 도공액(33)을 상기 피도공물(31)의 폭 방향에 있어서의 양단부(9a, 9b) 중 적어도 한쪽의 단부를 향하여 보내는 매니폴드(9)와,A
해당 매니폴드(9)와 연통하고 또한 상기 다이(5)의 선단 에지(5a)에 있어서 개구(8a)를 갖는 슬롯(8)과, 외부로부터의 도공액(33)을 유입구(10)로 보내는 경로를 구성하는 공급부(11)를 갖는다.It communicates with the
본 실시 형태에 있어서, 유입구(10)가 매니폴드(9)의 한쪽의 단부(제1 단부)(9a)에 형성되고, 해당 유입구(10)로부터 유입된 도공액(33)이 다른 쪽의 단부(제2 단부)(9b)를 향하여 보내지도록, 도공 장치(1)(상기 다이(5))가 구성되어 있다.In this embodiment, the
도공 장치(1)는, 다이(5)에 의해 도공된 도공액(33)을 고화시킴으로써 각 도공막(35)을 형성하는 고화부(17)를 더 구비하고 있다. 또한, 도공 장치(1)는 고화부(17)를 구비하고 있지 않아도 된다.The
도공 장치(1)는, 피도공물(31)을 표면으로 지지하면서, 상기 다이(5)에 대하여 피도공물(31)을 긴 쪽 방향으로 상대적으로 이동시키는 지지부(15)를 더 구비하고 있다. 또한, 도공 장치(1)는 지지부(15)를 구비하고 있지 않아도 된다.The
피도공물(31)로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 띠상의 시트 부재 등을 들 수 있다.Although it does not specifically limit as the to-
이러한 시트 부재로서는, 예를 들어 수지 필름을 들 수 있다. 또한, 수지 필름으로서는, 예를 들어 도레이사제의 루미러(등록 상표) 등을 들 수 있다.As such a sheet member, a resin film is mentioned, for example. Moreover, as a resin film, the lumirror (trademark) made by Toray Corporation etc. is mentioned, for example.
지지부(15)는, 긴 쪽 방향으로 이동하는 피도공물(31)을, 다이(5)가 배치된 측과는 반대측으로부터 지지하는 것이다. 지지부(15)에 지지되면서 다이(5)에 대하여 상대적으로 이동하는 피도공물(31)에, 도공액(33)이 도공된다.The
이러한 지지부(15)로서는, 롤러 등을 들 수 있다.As such a
본 실시 형태에 있어서, 지지부(15)는, 다이(5)의 슬롯(8)과 대향하는 위치에 배치되고, 해당 슬롯(8)에 대하여 상대적으로 한쪽(도 1의 하방)으로부터 다른 쪽(도 1의 상방)으로, 피도공물(31)을 이동시키도록 구성되어 있다.In this embodiment, the
고화부(17)는 도공액(33)을 고화시켜 도공막(35)을 형성하도록 구성되어 있다. 이 고화부(17)에 의해, 고화된 도공막(35)이 형성된다. 고화부(17)는 도공액(33)을 고화할 수 있는 것이면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 이러한 고화부(17)는 도공액(33)의 종류 등에 따라서 적절히 설정된다.The
다이(5)는, 슬롯(8)으로부터 도공액(33)을 토출하여, 상대적으로 이동하고 있는 피도공물(31) 상에 도공막(35)을 도공하도록 구성되어 있다.The
다이(5)는, 슬롯(8)이 측방을 향하도록 배치되어 있고, 슬롯(8)에 대하여 상대적으로 상하 방향으로 이동하고 있는 피도공물(31)에 도공액(33)을 토출하도록 구성되어 있다. 도공 장치(1)는, 도공액(33)의 수용부(도시하지 않음)로부터, 배관(도시하지 않음) 및 펌프(도시하지 않음)를 통해, 다이(5)에 도공액(33)이 공급되도록 구성되어 있다. 또한, 다이(5)는, 슬롯(8)이 하방 또는 상방을 향하도록 배치되어도 된다.The
구체적으로는, 다이(5)는 상류측의 제1 다이브 로크(6)와, 제1 다이브 로크(6)와 대향하여 배치된 하류측의 제2 다이브 로크(7)를 구비한다. 다이(5)는, 제1 다이브 로크(6)와 제2 다이브 로크(7)를 합장시킴으로써 형성되어 있다. 이와 같이 하여 양쪽의 다이브 로크(6, 7)를 합장시킴으로써, 이들 사이에는, 펌프(도시하지 않음)에 의해 공급된 도공액(33)이 저류되는 매니폴드(9)와, 해당 매니폴드(9)로부터 선단 테두리를 향하는 슬롯(8)과, 공급부(11)가 형성되어 있다. 또한, 제1 다이브 로크(6)의 선단 에지와 제2 다이브 로크(7)의 선단 에지 사이의 간극이, 슬롯(8)의 개구(8a)(토출구)가 되어 있다. 개구(8a)는 피도공물(31)의 폭 방향을 따라서 연장되어 있다.Specifically, the
도 1에서는, 심을 구비하지 않는 다이(5)가 도시되고, 제1 다이브 로크(6)와 제2 다이브 로크(7)가 합장되는 양태의 다이(5)가 도시되어 있다. 그 밖에, 심을 통해 제1 다이브 로크(6)와 제2 다이브 로크(7)가 합장되는 양태의 다이(5)를 채용해도 된다.In FIG. 1, a
제1 다이브 로크(6)의 선단 에지와 제2 다이브 로크(7)의 선단 에지는, 지지부(15)의 직경 방향과 수직인 평면 상에 위치하도록 배치되어 있다. 슬롯(8)은 지지부(15)의 법선 방향과 평행한 방향으로 배치되어 있다.The leading edge of the
매니폴드(9)는, 피도공물(31)의 폭 방향으로부터 본 그 단면의 형상 및 크기가, 해당 폭 방향 전체에 걸쳐 동일하도록 형성되어 있다.The
이러한 매니폴드(9)의 단면의 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 후술하는 도 9에 도시한 바와 같이, 원 형상, 반원 형상, 부채 형상 등의 형상이어도 된다. 매니폴드(9)의 단면의 크기도, 특별히 한정되지 않는다.Although the shape of the cross section of such a
매니폴드(9)의 단면의 반경에 대해서는 후술한다.The radius of the cross section of the
본 실시 형태의 도공 장치(1)에 있어서, 상기의 폭 방향의 한쪽, 상세하게는, 매니폴드(9)의 제1 단부(9a)에 유입구(10)가 형성된다. 제1 단부(9a)로부터 제2 단부(9b)를 향하여 도공액(33)이 보내진다. 또한, 다이브 로크(6)(여기에서는 제1 다이브 로크)에 있어서의 매니폴드(9)가 형성되어 있는 쪽의 평탄면을 이 면에 수직인 방향으로부터 보았을 때에, 슬롯(8)의 개구(8a)에 있어서의 도공액(33)이 슬롯(8)으로부터 토출되는 영역(도공 영역 F)의 폭 방향의 단부가, 원점 O로 설정된다. 해당 원점 O로부터, 상기 개구(8a)를 따라서 상기 도공액(33)의 이동처인 제2 단부(9b)로 향하는 방향이, x축으로 설정된다. 상기 원점으로부터 상기 x축과 수직인 방향이, y축으로 설정된다(도 4, 도 6, 도 7 참조).In the
또한, 도공 영역 F의 폭 방향의 단부는, 도공 영역 F에 있어서의 피도공물(31)의 폭 방향의 단부이다. 또한, 원점 O로 설정되는 단부는, 도공 영역 F에 있어서의 유입구(10)에 가까운 측의 단부이다.In addition, the edge part of the width direction of the coating area | region F is the edge part of the width direction of the to-
또한, 도 4, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 유입구(10)로부터 매니폴드(9)에 유입된 도공액(33)이, 상기 폭 방향으로 나열된 단부 에지(9c)에 있어서의 복수의 유출 위치로부터 슬롯(8)으로 유출되고, y축과 평행한 방향으로 슬롯(8) 내를 통과하여, 개구(8a)의 복수의 토출 위치로부터 토출되는 각 가상 경로 K(여기서는 K0 내지 KM, 단, M은 1 이상의 정수)를 따라간다고 가정된다. 상기 원점 O로부터 m번째(m은 0 이상의 정수)의 가상 경로 Km에 있어서, 상기 원점 O로부터 토출 위치까지의 거리가 xm[m]으로 나타내어지고, 유입구(10)로부터 개구(8a)까지의 전압력 손실이 ΔPm[Pa]으로 나타내어지고, 상기 유출 위치와 상기 토출 위치의 거리(슬롯 길이)가 Lm[m]으로 나타내어진다.In addition, as shown in FIG. 4, FIG. 6, and FIG. 7, the
이때, ΔPm과 Lm의 관계가 하기 수식 (2), (3)으로 나타내어지고, 수식 (2), (3)을 만족시키면서 각 가상 경로 Km에서의 각 ΔPm이 가상 경로 Km간에서 서로 동일한 값이 되도록 각 Lm이 산출되고, 산출된 각 Lm과, 각 가상 경로 K에서의 xm의 관계가 플롯된 그래프의 2차 근사 곡선으로서, 하기 수식 (1)의 2차 곡선을 결정한다.At this time, ΔP m and to the relationship of L m is represented by a formula (2), (3) and equation (2), (3) while satisfying the respective virtual path K m each ΔP m, the virtual path K m between in and each L m to the same value each other, calculated from the secondary curve of the following, as a secondary approximate curve of the relationship of x m in each of L m and, for each virtual path K calculated plot graph formula (1) Determine.
A, B, C : 계수[-]A, B, C: Coefficient [-]
W : 도공폭[m]W: Coating width [m]
Q1 : 매니폴드에 유입되는 도공액의 유량[㎥/s]Q 1 : Flow rate of coating liquid flowing into manifold [㎥ / s]
Q2 : 슬롯 이외에 매니폴드로부터 유출되는 도공액의 유량[㎥/s]Q 2 : Flow rate of coating liquid flowing out of manifold other than slot [㎥ / s]
S : 슬롯으로부터 토출되는 도공액의 유속(S=(Q1-Q2)/W)[㎡/s]S: flow rate of coating liquid discharged from slot (S = (Q 1 -Q 2 ) / W) [
h : 슬롯 높이[m]h: slot height [m]
R : 매니폴드의 반경[m]R: Radius of manifold [m]
nc : 매니폴드 내의 도공액의 제1 점도 파라미터[-]n c: a first viscosity parameters of the coating liquid in the manifold [-]
ηc : 매니폴드 내의 도공액의 제2 점도 파라미터[-]η c : second viscosity parameter [-] of the coating liquid in the manifold
ns : 슬롯 내의 도공액의 제1 점도 파라미터[-]n s : first viscosity parameter [-] of the coating liquid in the slot
ηs : 슬롯 내의 도공액의 제2 점도 파라미터[-]η s : second viscosity parameter [-] of the coating liquid in the slot
상기 수식 (1), 수식 (2), (3)에 대하여, 이하, 설명한다.The above formulas (1), (2) and (3) will be described below.
수식 (1)로 나타내어지는 2차 곡선은, 매니폴드(9)의 슬롯측 단부 에지(9c)의 형상을 그리는 것이다.The secondary curve represented by the formula (1) draws the shape of the slot
이러한 2차 곡선의 도출, 즉, 계수 A, B 및 C의 결정에 대해서는 후술한다.Derivation of such quadratic curves, that is, determination of coefficients A, B, and C will be described later.
수식 (2), (3)은 하기의 가정에 기초하여 산출되는 식이다.Formulas (2) and (3) are formulas calculated based on the following assumptions.
상세하게는, 매니폴드(9)에 유입된 도공액(33)이, 단부 에지(9c)에 있어서 상기 폭 방향으로 나열된 복수의 유출 위치로부터 상기 슬롯(8)으로 유출되고, y축과 평행한 방향으로 슬롯(8) 내를 통과하여 개구(8a)의 복수의 토출 위치로부터 토출되는 각 가상 경로 K를 따라간다고 가정된다.In detail, the
수식 (2), (3)은, 상기 원점 O로부터 m번째의 가상 경로 Km에 있어서의 해당 원점 O로부터 토출 위치까지의 거리를 xm[m]으로 나타내고, 유입구(10)로부터 개구(8a)까지의 전압력 손실을 ΔPm[Pa]으로 나타내고, 유출 위치와 토출 위치의 거리(슬롯 길이)를 Lm[m]으로 나타냈을 때에, 이 ΔPm과 Lm의 관계를 나타내는 수식이다. 수식 (2), (3)에 있어서, 슬롯 높이는, 슬롯(8)의 개구(8a)의 폭 방향과 수직인 방향에 있어서의 간격이다.Formulas (2) and (3) represent the distance from the origin O to the discharge position in the m-th virtual path K m from the origin O as x m [m], and the
또한, 원점 O(x0[m])로부터, 0번째의 토출 위치는 원점 자신이며, 1번째의 토출 위치는 x1[m] 이격되고, 2번째의 토출 위치는 x2[m] 이격되고, …, m번째의 토출 위치는, xm[m] 이격되어 있다. 각 토출 위치끼리는, 서로 등간격으로 이격되어 있어도, 상이한 간격으로 이격되어 있어도 된다. 마찬가지로, 각 유출 위치끼리도, 서로 등간격으로 이격되어 있어도, 상이한 간격으로 이격되어 있어도 된다.Further, from the origin O (x 0 [m]), the 0th discharge position is the origin itself, the first discharge position is spaced apart by x 1 [m], and the second discharge position is spaced apart by x 2 [m]. ,… , m-th discharge position is spaced apart by x m [m]. The discharge positions may be spaced apart from each other at equal intervals or may be spaced apart at different intervals. Similarly, each outflow position may also be spaced at equal intervals, or may be spaced at different intervals.
본 실시 형태에 있어서, 각 유출 위치 및 각 토출 위치를 통과하는 각 가상 경로 Km에서의 ΔPm에 대하여, 수식 (2), (3)을 만족시키면서 각 ΔPm이 각 가상 경로 Km간에서 서로 동일한 값이 되도록, 각 Lm이 산출된다.In the present embodiment, for each outlet position and ΔP m in each virtual path K m that passes through the supplying position, the equation (2), while satisfying the 3 each ΔP m is between each virtual path K m Each L m is calculated to be the same value as each other.
또한, 산출된 각 Lm과, 이것에 대응하는 각 xm의 관계가 플롯된 그래프가 작성된다.Moreover, the graph which plotted the relationship between each computed L m and each x m corresponding to this is created.
그리고, 작성된 그래프의 2차 근사 곡선이, 매니폴드(9)의 상기 단부 에지(9c)가 그리는 2차 곡선으로서 결정된다.The quadratic approximation curve of the graph thus created is determined as the quadratic curve drawn by the
수식 (2), (3)의 도출에 대하여 설명한다.The derivation of the expressions (2) and (3) will be described.
도 4에 도시한 바와 같이, 다이(5)의 슬롯(8)으로부터 도공액(33)이 토출되고 있을 때, 물리 법칙의 일반 상식으로부터, 슬롯(8)의 폭 방향에 있어서의 토출 위치에 상관없이, 유입구(10)로부터 슬롯(8)의 개구(8a)까지의 도공액(33)의 전압력 손실이, 각 가상 경로간에 있어서 동일하게 된다고 가정하면, 임의의 m번째의 경로에 있어서, 하기 수식 (3)이 성립한다.As shown in FIG. 4, when the
폭 방향에 있어서의 슬롯(8)의 위치에 상관없이 전압력 손실이 동일하게 된다는 상기 가정에 기초하여, 유입구(10)로부터 유입되고 슬롯(8)으로부터 토출되는 도공액(33)의 전압력 손실 ΔP는, 하기 수식 (4), (5)와 같이 나타내어지고, 구체적으로는, 하기 수식 (6)과 같이 나타내어진다. 또한, 매니폴드(9) 내의 y축 방향의 압력 손실은 0이다. 또한, i는, 1 이상 m 이하의 정수이다.On the basis of the above assumption that the voltage loss is equal regardless of the position of the
일반적으로, 액의 전단 속도와 점도의 관계는, 2개의 점도 파라미터를 사용하여, 하기 수식 (7)에 의해 나타내어진다.In general, the relationship between the shear rate and the viscosity of the liquid is represented by the following formula (7) using two viscosity parameters.
도공액(33)에 대하여, 전단 속도와 점도의 관계를 구하면, 도 5에 도시된 바와 같은 그래프가 얻어진다.For the
여기서, 미리, 매니폴드(9)를 통과하고 있는 부분의 전단 속도에 상당하는 그래프의 영역과, 슬롯(8)을 통과하고 있는 부분의 전단 속도에 상당하는 그래프의 영역을 조사하면, 예를 들어 도 5의 그래프에 있어서 2개의 영역이 각각 도시된다. 즉, 이 2개의 영역에 있어서, 각각, 상기 수식 (7)의 전단 속도와 점도의 관계가 성립된다.Here, if the area of the graph corresponding to the shear rate of the portion passing through the
이것으로부터, 도공액(33)이 매니폴드(9)를 통과할 때의 전단 속도와 점도의 관계는, 하기 수식 (8)에 의해 나타내어진다. 또한, 도공액(33)이 슬롯(8)을 통과할 때의 전단 속도와 점도의 관계는, 하기 수식 (9)에 의해 나타내어진다.From this, the relationship between the shear rate and the viscosity when the
그리고, 폭 방향으로부터 본 매니폴드(9)의 단면의 형상 및 크기가 폭 방향에 걸쳐 동일하다는 가정, 및 슬롯(8)의 개구(8a)로부터 토출되는 도공액의 유속이 폭 방향에 걸쳐 동일하다(즉, S0 내지 SM이 동일한 값이다)는 가정 하에서, 수식 (6)에 따라서, 상기 점도 파라미터라는 기지의 파라미터와, 미지의 슬롯 길이(단부 에지(9c)와 개구(8a)의 거리) Lm을 사용하여, 각 가상 경로 Km에서의 전압력 손실 ΔPm을 수식화함으로써, 상기 수식 (2), (3)이 얻어진다.And the assumption that the shape and size of the cross section of the
수식 (2), (3)에 있어서의, 슬롯(8) 내의 압력 손실 ΔPsm, 매니폴드(9) 내의 압력 손실 ΔPcm, 및, 전압력 손실 ΔPm(슬롯(8) 내의 압력 손실 ΔPsm과 매니폴드(9) 내의 압력 손실 ΔPcm의 합계이며, 도 4에서는, PIN-Poutm=ΔPm임)에 관하여, 0번째부터 M번째까지의 각 가상 경로 Km(K0, K1, … KM)이, 도 4에 도시되어 있다. 개구(8a)로부터 토출되는 도공액(33)의 유속 Sm은, 도 6과 같이 나타내어진다. 슬롯 길이 Lm은, 도 7과 같이 나타내어진다.In the formulas (2) and (3), the pressure loss ΔP sm in the slot 8, the pressure loss ΔP cm in the manifold 9, and the total pressure loss ΔP m (pressure loss ΔP sm in the slot 8 and The total of the pressure loss ΔP cm in the
그리고, 전압력 손실 ΔPm이 각 가상 경로 Km간에서 서로 동일한 값이다는 상기 가정에 따라서, 각 가상 경로 Km에서의 전압력 손실 ΔPm이 각 가상 경로 Km간에서 서로 동일한 값이 되는 각 슬롯 길이 Lm을 산출한다. 이 산출은, 예를 들어 종래 공지의 표 계산 소프트웨어(예를 들어, 마이크로소프트사제 「MICROSOFT EXCEL(등록 상표)」)의 애드인인 솔버를 사용하여 행해진다. 여기서, 서로 동일한 값이다란, 서로의 값의 차(오차)의 정도를 나타내는 오차 함수가 최소가 되는 서로의 값을 의미한다.Then, the total pressure loss ΔP m is a value equal to each other between the respective virtual path, K m is a respective slot which the total pressure loss ΔP m are each the same value between each virtual path K m in each virtual path K m in accordance with the assumed The length L m is calculated. This calculation is performed using the add-in solver of the conventionally well-known table calculation software (for example, "MICROSOFT EXCEL (registered trademark) by Microsoft Corporation). Here, the values that are equal to each other mean values of each other in which an error function indicating the degree (difference) of the value of each other is minimized.
또한, 도 4, 도 6, 및 도 7은 수식 (2), (3)을 사용하여 Lm을 산출하기 전에 있어서 최초로 설정되는 단부 에지(9c)의 형상을, 피도공물(31)의 폭 방향(x축 방향)으로 직선상으로 연장되는 형상으로 설정한 양태를 도시한다. 그러나, 최초로 설정되는 단부 에지(9c)의 형상은, 특별히 한정되지 않고 직선상이어도, 2차 곡선상이어도 된다.4, 6, and 7 show the shape of the
상기 가상 경로 K가 통과하는 유출 위치 및 토출 위치의 수량(즉, m의 값), 및, 상기 유출 위치끼리 및 상기 토출 위치끼리의 간격(Δx)은, 특별히 한정되지 않고, 적절히 설정될 수 있다.The quantity of the outflow position and the discharge position (that is, the value of m) through which the virtual path K passes, and the interval Δ x between the outflow positions and the discharge positions are not particularly limited and can be appropriately set. have.
예를 들어, 상기 유출 위치 및 토출 위치의 수량 m의 값(가상 경로의 수량)이 클수록, 피도공물(31)의 폭 방향 전체에 걸쳐, 슬롯(8)으로부터 토출되는 도공액(33)의 유량을 보다 균일하게 하는 것이 가능해지는 한편, 계산이 번잡해지는 경향이 있다.For example, as the value (quantity of the virtual path) of the quantity m of the said outflow position and the discharge position is large, the
따라서, 예를 들어 이러한 관점을 고려하여, 상기 유출 위치 및 토출 위치의 수량 및 간격을 적절히 설정할 수 있다.Therefore, for example, in consideration of this viewpoint, the quantity and interval of the outflow position and the discharge position can be appropriately set.
또한, 상기 유출 위치 및 토출 위치의 간격은, 등간격인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the space | interval of the said outflow position and discharge position is equal intervals.
이와 같이 하여 얻어진 각 슬롯 길이 Lm을, 각 거리 xm에 대하여 플롯하여 그래프화하면, 예를 들어 도 8에 도시한 그래프가 얻어진다.Each slot length L m obtained as described above, when the graph of the plot with respect to the distances x m, for example, be obtained a graph shown in Fig.
이 그래프를 2차 함수로 근사하면, 도 8에 도시한 바와 같이, 2차 근사 곡선이 얻어진다.If this graph is approximated by a quadratic function, as shown in Fig. 8, a quadratic approximation curve is obtained.
얻어진 2차 근사 곡선의 각 계수를, 상기 수식 (1)에 있어서의 계수 A, B, C에 채용함으로써, 수식 (1)이 구체적으로 결정된다.Formula (1) is specifically determined by employ | adopting each coefficient of the obtained 2nd approximation curve to the coefficients A, B, and C in the said Formula (1).
그리고, 결정된 수식 (1)을 따르도록 상기 단부 에지(9c)가 형성된다. 또한, 이 단부 에지(9c)에 맞추어, 상기 폭 방향으로부터 본 단면의 형상 및 크기가 폭 방향에 걸쳐 동일하게 되도록, 매니폴드(9)가 형성된다.Then, the
또한, 도공액(33)이 뉴턴 유체인 경우, 수식 (1)에 있어서, A가 0에 근접하게 되기 때문에, 근사 곡선이, 기울기를 갖는 직선에 근접하게 된다. 또한, 도공액(33)이 뉴턴 유체이며, 그 점도가 비교적 낮고, 게다가, 슬롯(8)의 개구(8a)로부터의 토출되는 도공액(33)의 유량이 비교적 작은 경우, A도 B도 0에 근접하기 때문에, 도공액(33)은 x축에 평행한 직선에 근접하게 된다.In addition, when the
또한, 상기한 바와 같이, 또한, 수식 (2), (3)으로부터 명백해지는 바와 같이, 매니폴드(9)의 상기 단면의 형상 및 크기가 폭 방향(즉, x축 방향)에 걸쳐 동일하기 때문에, 매니폴드(9)의 상기 단면의 반경 R도, 해당 폭 방향(즉, x축 방향)에 걸쳐 동일하다.In addition, as described above, and as apparent from the formulas (2) and (3), since the shape and size of the cross section of the
이러한 매니폴드(9)의 반경(단면의 반경)은, 도 9에 도시한 바와 같이, 도공액(33)의 이동 방향으로 본 매니폴드(9)의 단면의 형상에 따라서, 형상 계수 D를 사용하여 R=D×r의 계산식에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 단면의 형상이 원형인 경우, 원의 반경 r로서 그대로 매니폴드(9)의 반경을 채용할 수 있다.As for the radius (radius of a cross section) of such a
한편, 단면의 형상이 반원형, 부채형인 경우, 형상 계수 D를 사용하여, 도 9에 도시한 바와 같이, 각각 단면의 반경을 설정할 수 있다.On the other hand, when the shape of the cross section is semi-circular or fan-shaped, the radius of the cross section can be set as shown in Fig. 9 by using the shape factor D.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 매니폴드(9)에 있어서의 슬롯(8)과 반대측의 단부 에지(9d)는, 상기 폭 방향에 걸쳐 단부 에지(9c)와의 간격이 동일하도록, 단부 에지(9c)와 동일한 형상으로 형성된다.As shown in FIG. 2, the
상기한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 도공 장치(1)는, 폭 방향으로부터 본 매니폴드(9)의 단면의 형상 및 크기가 폭 방향에 걸쳐 동일하고, 매니폴드(9)의 슬롯(8)측의 단부 에지(9c)가, 하기 수식 (1)로 나타내어지는 2차 곡선을 그리는 형상으로 형성되어 있고, ΔPm과 Lm의 관계가 하기 수식 (2), (3)으로 나타내어지고, 수식 (2), (3)을 만족시키면서 각 유출 위치 및 토출 위치에서의 각 ΔPm이 각 가상 경로 Km간에서 서로 동일한 값이 되도록 각 Lm을 산출하고, 산출된 각 Lm과 해당 각 Lm에 대응하는 xm의 관계를 플롯한 그래프의 2차 근사 곡선으로서, 상기 2차 곡선을 결정하도록 구성되어 있다.As described above, the
이러한 구성에 대하여 설명한다. 폭 방향으로부터 본 매니폴드(9)의 단면의 형상 및 크기가 폭 방향에 걸쳐 동일하다는 가정과, 각 가상 경로 Km간에 있어서 슬롯(8)의 개구(8a)로부터 토출되는 도공액(33)의 유속 Sm이 서로 동일한 값이다는 가정에 기초하여 도출된 상기 수식 (2), (3)을 사용한다. 그리고, 기지의 파라미터와, 상기 유출 위치(매니폴드(9)의 슬롯(8)측의 단부 에지(9c))와 상기 토출 위치(즉, 개구(8a))의 미지의 거리(슬롯 길이) Lm에 의해 나타내어지는 ΔPm이 각 가상 경로 Km간에서 서로 동일한 값이 되도록 각 Lm이 산출된다. 산출된 Lm에 기초하여, 2차 근사 곡선이 결정된다. 그리고, 이 2차 근사 곡선을 따르도록 매니폴드(9)의 슬롯(8)측의 단부 에지(9c)가 형성된다. 이러한 단부 에지(9c)에 맞추어, 폭 방향으로부터 본 단면의 형상 및 크기가 상기 폭 방향에 걸쳐 동일하게 되도록 매니폴드(9)가 형성된다.This configuration will be described. The flow rate of the
이와 같이 매니폴드(9)가 형성됨으로써, 슬롯(8)의 개구(8a)로부터 토출되는 도공액(33)의 유량을, 피도공물(31)의 폭 방향에 걸쳐 동일한 값에 근접하게 할 수 있다. 이에 의해, 형성되는 도공막(35)의 두께의 변동을 폭 방향에 걸쳐 억제할 수 있다.By forming the
또한, 기지의 파라미터로부터 상기 2차 근사 곡선을 결정할 수 있기 때문에, 효율적이다.Moreover, since the said 2nd approximation curve can be determined from a known parameter, it is efficient.
따라서, 폭 방향으로 두께의 변동이 충분히 억제된 도공막(35)을 효율적으로 형성할 수 있다.Therefore, the
다음에, 본 실시 형태의 도공막(35)의 제조 방법에 대하여, 설명한다.Next, the manufacturing method of the
본 실시 형태에 관한 도공막의 제조 방법은, 상기 도공 장치(1)를 사용하여, 상대적으로 이동하는 피도공물(31) 상에 도공액(33)을 토출하여 도공막(35)을 형성하는 공정을 구비한다.The manufacturing method of the coating film which concerns on this embodiment is the process of forming the
상기의 제조 방법에 따르면, 상기 도공 장치(1)를 사용하기 때문에, 폭 방향으로 두께의 변동이 충분히 억제된 도공막(35)을 효율적으로 형성할 수 있다.According to the said manufacturing method, since the said
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 폭 방향으로 두께의 변동이 충분히 억제된 도공막을 효율적으로 형성할 수 있는, 도공 장치 및 도공막의 제조 방법이 제공된다.As mentioned above, according to this invention, the coating apparatus and the manufacturing method of a coating film which can form the coating film by which the fluctuation | variation of the thickness fully suppressed in the width direction are provided efficiently are provided.
본 실시 형태의 도공 장치 및 도공막의 제조 방법은, 상기한 바와 같지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명이 의도하는 범위 내에 있어서 적절히 설계 변경되는 것이 가능하다.Although the coating apparatus of this embodiment and the manufacturing method of a coating film are as above-mentioned, this invention is not limited to the said embodiment, It is possible to change a design suitably in the range which this invention intends.
상기 실시 형태는, 유입구(10)로부터 유입된 도공액(33)이 모두 슬롯(8)으로 유출되는 양태를 나타낸다(예를 들어, 도 6에 있어서 Q2=0). 그러나, 예를 들어 본 발명에 있어서, 도 10에 도시한 바와 같이, 매니폴드(9)가 슬롯(8) 이외에 도공액(33)이 매니폴드(9) 내로부터 유출되는 것을 가능하게 하는 배출구(12)를 갖고, 다이(5)가 배출구(12)로부터 외부로 도공액(33)을 보내는 경로를 구성하는 배출부(13)를 갖고, 유입구(10)로부터 유입된 도공액(33)의 일부가 슬롯(8)으로 유출되고, 잔부가 배출구(12)로부터 배출부(13)를 통해 배출되는 양태가 채용되어도 된다.The embodiment shows an embodiment both the
상기 실시 형태는, 도 2에 도시한 바와 같이, 도공 영역 F의 단부가 유입구(10)와 겹치도록 위치하는 양태를 나타낸다. 그러나, 본 발명에 있어서, 예를 들어 도 11, 도 12에 도시한 바와 같이, 도공 영역 F의 단부가 유입구(10)보다도 내측에 위치하는 양태가 채용되어도 된다. 도 11에 도시한 양태에 있어서, 슬롯(8)의 개구(8a)의 폭 방향 양단부에, 도공액(33)의 토출을 규제하는 규제부(21)가 각각 배치되어 있다. 이들 규제부(21)가 배치된 만큼, 도공 영역 F의 폭(도공폭 W)이 작아져 있다.As shown in FIG. 2, the said embodiment shows the aspect which is located so that the edge part of the coating area F may overlap with the
상기 실시 형태는, 도 2에 도시한 바와 같이, 유입구(10)가 매니폴드(9)의 제1 단부(9a)에 형성되고, 해당 유입구(10)로부터 유입된 도공액(33)이 제1 단부(9a)로부터 제2 단부(9b)로 보내지는 양태를 나타낸다. 그러나, 본 발명에 있어서는, 매니폴드(9)에 있어서의 유입구(10)가 형성되는 위치는, 예를 들어 도 13 내지 도 15에 도시한 바와 같이, 도공 영역 F의 중앙에 상당하는 위치여도 된다.2, the
이 경우, 도 13, 도 14에 도시한 바와 같이, 유입구(10)가 매니폴드(9)에 있어서의 피도공물(31)의 폭 방향 중앙부에 형성되고, 유입구의 중앙이 도공 영역 F의 중앙과 일치하도록 형성되어, 해당 유입구(10)로부터 유입된 도공액(33)이 제1 단부(9a) 및 제2 단부(9b)의 양쪽(즉, 양단부)을 향하여 보내진다.In this case, as shown in FIG. 13, FIG. 14, the
이때, 도공 영역 F의 중앙을 통과하고 y축에 평행한 가상 직선(도시하지 않음)을 중심축으로 하여 도공액(33)의 흐름이 선대칭이라고 가정한다. 그리고, 도 15에 도시한 바와 같이, 도공 영역 F의 중앙을 원점 O로 하고, 원점 O로부터 하류측의 제2 단부(9b)로 보내지는 도공액(33)에 대하여 상기와 마찬가지로 각 Lm을 결정하면, 원점 O로부터 다른 한쪽의 제1 단부(9a)를 향하는 도공액(33)에 대해서도, 마찬가지로 각 Lm이 결정되게 된다. 또한, 도공 영역 F의 중앙은, 도공 영역 F를 폭 방향(즉, 도공액의 이동 방향)으로 이분(1/2)하는 위치이며, 유입구(10)의 중앙은, 유입구(10)를 폭 방향으로 이분(1/2)하는 위치이다.At this time, it is assumed that the flow of the
[실시예]EXAMPLE
다음에 시험예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Next, although a test example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to these.
실시예 1Example 1
(사용 재료)(Material used)
·피도공물 : PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름(상품명 : 다이아호일, 미쓰비시 케미컬사제)Coating object: PET (polyethylene terephthalate) film (trade name: diamond, Mitsubishi Chemical Co., Ltd.)
·도공액 : 아크릴 폴리머(상품명 : SK 다인, 소켄 가가쿠사제)Coating solution: acrylic polymer (trade name: SK Dyne, Soken Chemical Co., Ltd.)
도공액에 대하여, 하기의 방법에 따라서 각 전단 속도마다의 점도를 측정하고, 그래프화하였다. 얻어진 그래프로부터, 매니폴드 내에서의 도공액의 제1 및 제2 점도 파라미터, 및, 슬롯 내에서의 도공액의 제1 및 제2 점도 파라미터 등을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.About the coating liquid, the viscosity for each shear rate was measured and graphed according to the following method. From the obtained graph, the 1st and 2nd viscosity parameters of the coating liquid in a manifold, the 1st and 2nd viscosity parameters of the coating liquid in a slot, etc. were measured. The results are shown in Table 1.
(점도의 측정 방법)(Measuring method of viscosity)
지그(콘의 직경이 25 내지 50㎜, 콘의 각도가 0.5 내지 2°인 콘플레이트)를 구비한 레오미터(형식 RS1, HAAKE사제)를 사용하고, 23℃ 50%RH의 온도 습도 조건 하에서, 도공액의 점도를 측정하였다. 이때, 전단 속도를 변경한 각각의 점도를 측정하였다.Using a rheometer (form RS1, manufactured by HAAKE) equipped with a jig (a cone plate having a cone diameter of 25 to 50 mm and an angle of cone of 0.5 to 2 °), under a temperature and humidity condition of 23 ° C. and 50% RH, The viscosity of the coating liquid was measured. At this time, each viscosity which changed the shear rate was measured.
결과를 도 16에 도시한다. 또한, 이 결과로부터, 매니폴드 내 및 슬롯 내의 제1 및 제2 점도 파라미터를 각각 산출하였다.The results are shown in FIG. Moreover, the 1st and 2nd viscosity parameters in the manifold and the slot were computed from this result, respectively.
구체적으로는, 도 16에서 도시된, 전단 속도-점도 곡선 중, 매니폴드 내의 도공액의 흐름, 및, 슬롯 내의 도공액의 흐름에 각각 상당하는 전단 속도의 범위를, 예비 실험에 의해 결정하였다.Specifically, in the shear rate-viscosity curve shown in FIG. 16, a range of shear rates corresponding to the flow of the coating liquid in the manifold and the flow of the coating liquid in the slots was determined by preliminary experiments.
결정된 각 전단 속도의 범위 내의 전단 속도-점도 곡선을, 전술한 수식 (8), (9)로 근사함으로써, 매니폴드 내의 도공액의 제1 및 제2 점도 파라미터(nc, ηc) 및 슬롯 내의 도공액의 제1 및 제2 점도 파라미터(ns, ηs)를 각각 구하였다.By approximating the shear rate-viscosity curve within the range of the determined shear rates to the above formulas (8) and (9), the first and second viscosity parameters n c , η c and slots of the coating liquid in the manifold the first and second parameters of the viscosity in the coating liquid (s n, η s) was determined, respectively.
(유속 S의 산출)(Output of flow rate S)
S=(설정된 도공액의 도공 두께(웨트))×(피도공물의 이동 속도)의 식에 의해, 유속 S를 산출하였다.The flow velocity S was computed by the formula of S = (coating thickness (wet) of the set coating liquid) x (moving speed of a to-be-coated object).
(매니폴드 형상의 결정 및 형성)(Determination and Formation of Manifold Shape)
도 3에 도시한 바와 같이 폭 방향의 일방측으로부터 본 단면이 반원상이고, 도 4에 도시한 바와 같이 폭 방향으로 연장되는 매니폴드이며, 폭 방향에 걸쳐 단면의 형상 및 크기가 일정한 매니폴드를 갖는 다이를 기초로 하였다. 다이에 있어서, 매니폴드의 제1 단부에 유입구를 형성한 한편, 배출구를 형성하지 않았다. 매니폴드의 형상을 하기와 같이 하여 결정하였다.As shown in FIG. 3, the cross section viewed from one side in the width direction is semicircular, and the manifold extends in the width direction as shown in FIG. 4, and has a manifold having a constant shape and size of the cross section over the width direction. Based on the die. In the die, an inlet was formed at the first end of the manifold while no outlet was formed. The shape of the manifold was determined as follows.
피도공물에 도공되는 도공액의 폭, 지지부에 의한 피도공물의 이동 속도(라인 속도), 매니폴드 내에 유입될 때의 도공액의 유량, 매니폴드 반경, 슬롯 높이 등을 표 1에 나타내는 바와 같이 설정하였다. 수식 (2), (3)을 사용하여, 각 유출 위치 및 토출 위치를 통과하는 각 가상 경로 Km의 슬롯 길이 Lm을, 각 전압력 손실 ΔPm이 각 가상 경로 Km간에서 서로 동일한 값이 되도록 산출하였다. 산출에 있어서, 각 ΔLm의 초깃값(L0)으로서, 표 1에 나타내는 값을 사용하였다.Table 1 shows the width of the coating liquid coated on the workpiece, the moving speed of the workpiece (line speed) by the support portion, the flow rate of the coating liquid when flowing into the manifold, the manifold radius, the slot height, and the like. It was set together. Using the formula (2), (3), each virtual slot length to L m, each total pressure loss ΔP m, the same value to each other between the respective virtual path K m of the path K m passing through each outlet position and a discharge position It was calculated to be. In the calculation, it was used as the value shown in Table 1 as each of 0xFF ΔL m (L 0).
그리고, x축 상의 토출 위치와 슬롯 길이 Lm의 관계를 플롯하고, 2차 함수로 근사하여, 2차 근사 곡선을 얻었다. 결과를 도 17에 도시한다.Then, the relationship between the discharge position on the x-axis and the slot length L m was plotted and approximated by a quadratic function to obtain a quadratic approximation curve. The results are shown in FIG.
얻어진 2차 근사 곡선이 그리는 형상을, 매니폴드의 슬롯측 단부 에지의 형상으로서 결정하였다. 원점 O에 있어서의 매니폴드의 단면의 형상 및 크기가, 폭 방향에 걸쳐 그것들과 동일하게 되도록, 즉, 매니폴드의 단면의 형상 및 크기가 폭 방향으로 일정하게 되도록, 매니폴드를 형성하였다. 이와 같이 하여, 도 2에 도시한 바와 같은 매니폴드를 형성하였다.The shape drawn by the obtained 2nd approximation curve was determined as the shape of the slot side edge of a manifold. The manifold was formed such that the shape and size of the cross section of the manifold at the origin O were the same as those throughout the width direction, that is, the shape and size of the cross section of the manifold were constant in the width direction. In this way, a manifold as shown in FIG. 2 was formed.
형성한 매니폴드를 갖는 다이를 사용하여, 표 1의 조건에서 피도공물에 도공을 행하였다. 도공된 도공액을 건조하여 도공막을 형성하였다. 얻어진 도공막의 두께를, 폭 방향에 걸쳐, 리니어 게이지를 사용하여 측정하였다. 결과를 도 18에 도시한다.Coating was performed on the to-be-coated object on the conditions of Table 1 using the die which has the formed manifold. The coated coating solution was dried to form a coating film. The thickness of the obtained coating film was measured using the linear gauge over the width direction. The results are shown in FIG.
도 18에 도시한 바와 같이, 폭 방향에 걸쳐 두께의 변동이 억제된 도공막이 얻어졌다.As shown in FIG. 18, the coating film in which the fluctuation | variation of the thickness was suppressed over the width direction was obtained.
비교예 1Comparative Example 1
도 19에 도시한 바와 같이, 매니폴드를 제작하였다. 상세하게는, 매니폴드의 슬롯측 단부 에지가, 다이의 선단 에지(슬롯의 개구)를 따른(즉 x축 방향과 평행한) 직선상이며, 또한, 폭 방향으로부터 본 단면의 형상 및 크기가, 실시예 1의 매니폴드와 폭 방향에 걸쳐 동일하게 되도록, 매니폴드를 제작하였다. 이 매니폴드의 슬롯 길이(L)는 40㎜이며, 도 20에 도시한 바와 같이, 폭 방향에 걸쳐 동일하였다.As shown in FIG. 19, a manifold was produced. Specifically, the slot side end edge of the manifold is straight along the leading edge (the opening of the slot) of the die (ie parallel to the x-axis direction), and the shape and size of the cross section viewed from the width direction, The manifold was produced so that it might become the same over the manifold of Example 1 across the width direction. The slot length L of this manifold was 40 mm, and was the same over the width direction as shown in FIG.
제작된 매니폴드를 갖는 다이를 사용하여, 표 2의 조건에서, 실시예 1과 마찬가지로 도공을 행하였다. 얻어진 도공막의 두께를 폭 방향에 걸쳐 측정하였다.Coating was performed similarly to Example 1 on the conditions of Table 2 using the die which has the produced manifold. The thickness of the obtained coating film was measured over the width direction.
결과를 도 21에 나타낸다.The results are shown in FIG.
도 21에 도시한 바와 같이, 얻어진 도공막의 두께는, 폭 방향으로 크게 변동되었다.As shown in FIG. 21, the thickness of the obtained coating film was fluctuate | varied greatly in the width direction.
비교예 2Comparative Example 2
비교예 1의 매니폴드에 있어서, 도 22에 도시한 바와 같이, 슬롯측 단부 에지만이, 실시예 1의 슬롯측 단부 에지와 동일한 형상(동일한 슬롯 길이)이 되도록, 가공을 추가하였다. 바꾸어 말하면, 실시예 1의 매니폴드에 있어서, 슬롯과는 반대의 측의 단부 에지가, 비교예 1과 동일한 형상(도 19 참조)이 되도록, 가공을 추가하였다. 폭 방향으로부터 본 이 매니폴드의 단면의 형상은, 폭 방향에 걸쳐 반원상이며 일정하였다. 단면의 크기는, 도공액의 이동 방향 하류측으로 향할수록 컸다.In the manifold of the comparative example 1, as shown in FIG. 22, the process was added so that only the slot side end edge might become the same shape (same slot length) as the slot side end edge of Example 1. FIG. In other words, in the manifold of Example 1, the process was added so that the edge of the edge on the opposite side to a slot may become the same shape as the comparative example 1 (refer FIG. 19). The shape of the cross section of this manifold seen from the width direction was semicircular and constant over the width direction. The size of the cross section was larger toward the downstream side in the moving direction of the coating liquid.
제작된 매니폴드를 갖는 다이를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 도공을 행하였다. 얻어진 도공막의 두께를 폭 방향에 걸쳐 측정하였다.Coating was performed similarly to Example 1 using the die which has the produced manifold. The thickness of the obtained coating film was measured over the width direction.
결과를 도 23에 도시한다.The results are shown in FIG.
도 23에 도시한 바와 같이, 얻어진 도공막에 있어서, 폭 방향의 두께의 변동은, 비교예 1보다도 억제되었지만, 실시예 1보다도 컸다.As shown in FIG. 23, in the obtained coating film, the fluctuation | variation of the thickness of the width direction was suppressed rather than the comparative example 1, but was larger than Example 1. FIG.
또한, 비교예 2에서는, 도공막에 줄무늬가 발생하였다. 이 이유는, 비교예 2에서는, 매니폴드의 단면의 형상이 폭 방향에 있어서 상이하기 때문에, 매니폴드 내의 도공액의 속도 변화가 폭 방향으로 균일하지 않게 되고(단조 변화가 아니고), 그 결과, 매니폴드 내에서 도공액의 흐름이 크게 교란되었기 때문으로 생각된다.In Comparative Example 2, streaks were generated in the coating film. This reason is that in Comparative Example 2, since the shape of the cross section of the manifold is different in the width direction, the speed change of the coating liquid in the manifold is not uniform in the width direction (not a forging change), and as a result, It is considered that the flow of the coating liquid in the manifold was greatly disturbed.
이에 반해, 실시예 1에서는, 줄무늬가 발생하지 않았다. 이 이유는, 실시예 1과 같이 매니폴드의 단면의 형상 및 크기가 폭 방향에 있어서 동일하면, 매니폴드 내의 도공액의 이동 속도가 단조롭게 변화되기 때문에, 해당 매니폴드 내에 있어서 도공액의 흐름이 교란되기 어려웠기 때문으로 생각된다.In contrast, in Example 1, streaks did not occur. The reason for this is that when the shape and size of the cross section of the manifold are the same in the width direction as in Example 1, since the moving speed of the coating liquid in the manifold changes monotonously, the flow of the coating liquid in the manifold is disturbed. I think it was because it was difficult.
1 : 도공 장치
5 : 다이
8 : 슬롯
8a : 개구
9 : 매니폴드
9a : 제1 단부
9b : 제2 단부
9c, 9d : 단부 에지
10 : 유입구
12 : 배출구
15 : 지지부
17 : 고화부
31 : 피도공물
33 : 도공액
35 : 도공막1: coating device
5: die
8: slot
8a: opening
9: manifold
9a: first end
9b: second end
9c, 9d: end edge
10: inlet
12 outlet
15: support
17: high fire
31: workpiece
33: Coating solution
35: coating film
Claims (2)
상기 다이는,
상기 도공액이 유입되는 유입구를 갖고 또한 해당 유입구로부터 유입된 상기 도공액을 상기 피도공물의 폭 방향을 향하여 보내는 매니폴드와,
해당 매니폴드와 연통하고 또한 상기 다이의 선단 에지에 있어서 개구를 갖는 슬롯을 갖고,
상기 폭 방향으로부터 본 상기 매니폴드의 단면의 형상 및 크기는, 상기 폭 방향에 걸쳐 동일하고,
상기 슬롯의 개구는, 상기 폭 방향을 따라서 연장되어 있고,
상기 개구에 있어서의 상기 도공액이 상기 슬롯으로부터 토출되는 영역의 상기 폭 방향의 단부 또는 중앙이 원점으로 설정되고, 해당 원점으로부터 상기 개구를 따라서 또한 상기 도공액이 보내지는 방향으로 x축이 설정되고, 상기 원점으로부터 상기 x축과 수직인 방향으로 y축이 설정될 때,
상기 매니폴드의 슬롯측 단부 에지는, 하기 수식 (1)로 표시되는 2차 곡선이 그리는 형상으로 형성되어 있고,
상기 유입구로부터 상기 매니폴드에 유입된 상기 도공액이, 상기 폭 방향으로 나열된 복수의 유출 위치에 있어서 상기 슬롯측 단부 에지로부터 상기 슬롯으로 유출되고 또한 상기 y축과 평행한 방향으로 상기 슬롯 내를 통과하여 상기 개구의 복수의 토출 위치로부터 토출되는 각 가상 경로를 따라간다고 가정될 때,
상기 원점으로부터 m번째(m은 0 이상의 정수)의 상기 가상 경로에 있어서, 상기 원점으로부터 상기 토출 위치까지의 거리가 xm[m], 상기 유입구로부터 상기 개구까지의 상기 도공액의 전압력 손실이 ΔPm[Pa], 상기 유출 위치와 상기 토출 위치의 거리가 Lm[m]으로 각각 나타내어질 때에,
상기 ΔPm과 상기 Lm의 관계가 하기 수식 (2), (3)으로 나타내어지고,
상기 수식 (2), (3)을 만족시키면서 상기 각 가상 경로에서의 각 ΔPm이 상기 각 가상 경로간에서 서로 동일한 값이 되도록 각 Lm이 산출되고, 산출된 각 Lm과 해당 각 Lm에 대응하는 상기 xm의 관계가 플롯된 그래프의 2차 근사 곡선으로서, 상기 2차 곡선을 결정하도록 구성된, 도공 장치.
A, B, C : 계수[-]
W : 도공폭[m]
Q1 : 매니폴드에 유입되는 도공액의 유량[㎥/s]
Q2 : 슬롯 이외에 매니폴드로부터 유출되는 도공액의 유량[㎥/s]
S : 슬롯으로부터 토출되는 도공액의 유속(S=(Q1-Q2)/W)[㎡/s]
h : 슬롯 높이[m]
R : 매니폴드의 반경[m]
nc : 매니폴드 내의 도공액의 제1 점도 파라미터[-]
ηc : 매니폴드 내의 도공액의 제2 점도 파라미터[-]
ns : 슬롯 내의 도공액의 제1 점도 파라미터[-]
ηs : 슬롯 내의 도공액의 제2 점도 파라미터[-]A coating device having a die for coating a coating liquid on a relatively moving workpiece,
The die,
A manifold having an inlet through which the coating liquid flows and sending the coating liquid introduced from the inlet toward the width direction of the workpiece;
Has a slot in communication with the manifold and having an opening at the leading edge of the die,
The shape and size of the cross section of the manifold seen from the width direction are the same over the width direction,
The opening of the slot extends along the width direction,
The end or center of the width direction of the area | region in which the said coating liquid in the said opening is discharged | emitted from the said slot is set as an origin, and the x-axis is set along the opening from the origin in the direction which the coating liquid is sent to, When the y axis is set in the direction perpendicular to the x axis from the origin,
The slot-side end edge of the manifold is formed in a shape drawn by a quadratic curve represented by the following formula (1),
The coating liquid introduced from the inlet into the manifold flows out of the slot side end edge into the slot at a plurality of outflow positions arranged in the width direction and passes through the slot in a direction parallel to the y axis. Is assumed to follow each virtual path discharged from a plurality of discharge positions of the opening,
In the virtual path at the mth (m is an integer of 0 or more) from the origin, the distance from the origin to the discharge position is x m [m], and the total pressure loss of the coating liquid from the inlet to the opening is ΔP. m [Pa], when the distance between the outlet position and the discharge position is represented by L m [m], respectively,
The relationship between the ΔP m and the L m is represented by the following formulas (2) and (3),
While satisfying the above formulas (2) and (3), each L m is calculated such that each ΔP m in each virtual path is equal to each other between the virtual paths, and each calculated L m and the corresponding L m And a quadratic approximation curve of the graph with the relationship of x m corresponding to.
A, B, C: Coefficient [-]
W: Coating width [m]
Q 1 : Flow rate of coating liquid flowing into manifold [㎥ / s]
Q 2 : Flow rate of coating liquid flowing out of manifold other than slot [㎥ / s]
S: flow rate of coating liquid discharged from slot (S = (Q 1 -Q 2 ) / W) [m 2 / s]
h: slot height [m]
R: Radius of manifold [m]
n c : first viscosity parameter [-] of the coating liquid in the manifold
η c : second viscosity parameter [-] of the coating liquid in the manifold
n s : first viscosity parameter [-] of the coating liquid in the slot
η s : second viscosity parameter [-] of the coating liquid in the slot
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